RCD的工作原理

编辑本段电流动作型RCD的工作原理

剩余电流装置

剩余电流装置Residual Current Device（RCD）：在正常工作条件下，接通、负载和断开电流；而当电路的剩余电流在规定的条件下达到其规定值时，引起触头动作而断开主电路的一种保护器。剩余电流装置可能是检测剩余电流和接通及断开主电路电流的各种元件的组合体。

剩余电流装置

剩余电流装置Residual Current Device（RCD）是一种漏电流保护装置。漏电保护装置是一种低压安全保护电器，其作用有：

1、用于防止由漏电引起的单相电击事故；

2、用于防止由漏电引起的火灾和设备烧毁事故；

3、用于检测和切断各种一相接地故障；

4、有的漏电保护装置还可用于过载、过压、欠压和缺相保护。

其外观如下所示：

其工作原理：电气设备漏电时，将呈现出异常的电流和电压信号。漏电保护装置通过检测此异常电流或异常电压信号，经信号处理，促使执行机构动作，藉助开关设备迅速切断电源，实施漏电保护根据故障电流动作的漏电保护装置是电流型漏电保护装置，根据故障电压动作的是电压型漏电保护装置。目前，国内外广泛使用的是电流型漏电保护装置。下面主要对电流型漏电保护装置(即RCD)进行介绍。

1. 漏电保护装置的组成

下图是漏电保护装置的组成方框图。

其构成主要有三个基本环节，即检测元件、中间环节(包括放大元件和比较元件)和执行机构。其次，还具有辅助电源和试验装置。

(1) 检测元件。它是一个零序电流互感器，如图所示。图中，被保护主电路的相线和中性线穿过环行铁心构成了互感器的一次线圈N1，均匀缠绕在环行铁心上的绕组构成了互感器的二次线圈 N2。检测元件的作用是将漏电电流信号转换为电压或功率信号输出给中间环节。

(2) 中间环节。其功能是对检测到的漏电信号进行处理。中间环节通常包括放大器、比较器、脱扣器(或继电器)等。不同型式的漏电保护装置在中间环节的具体构成上型式各异。

(3) 执行机构。该机构用于接收中间环节的指令信号，实施动作，自动切断故障处的电源。执行机构多为带有分励脱扣器的自动开关或交流接触器。

(4) 辅助电源。当中间环节为电子式时，辅助电源的作用是提供电子电路工作所需的低压电源。

(5) 试验装置。这是对运行中的漏电保护装置进行定期检查时所使用的装置。通常是用一只限流电阻和检查按钮相串联的支路来模拟漏电的路径，以检验装置能否正常动作。

2. 漏电保护装置的工作原理

下图是某三相四线制供电系统的漏电保护电气原理图。图中TA为零序电流互感器，GF为主开关，TL为主开关GF的分励脱扣器线圈。

在被保护电路工作正常、没有发生漏电或触电的情况下，由克希荷夫定律可知，通过TA一次侧电流的相量和等于零。即 IL1+IL2+IL3+IN＝0此时，TA二次侧不产生感应电动势，漏电保护装置不动作，系统保持正常供电。

当被保护电路发生漏电或有人触电时，由于漏电电流的存在，通过TA 一次侧各相负荷电流的相量和不再等于零，即IL1+IL2+IL3+IN≠0产生了剩余电流，TA二次侧线圈就有感应电动势产生，此信号经中间环节进行处理和比较，当达到预定值时，使主开关分励脱扣器线TL通电，驱动主开关GF自动跳闸，迅速切断被保护电路的供电电源，从而实现保护。